JP5076306B2 - LIGHT EMITTING DEVICE AND ELECTRONIC DEVICE - Google Patents
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Description
本発明は、有機EL(ElectroLuminescent)材料など各種の発光材料によって形成され
た発光層を有する発光装置の構造に関する。
The present invention relates to a structure of a light emitting device having a light emitting layer formed of various light emitting materials such as an organic EL (ElectroLuminescent) material.
発光層による発光を制御するためにスイッチング素子(典型的にはトランジスタ)を利
用したアクティブマトリクス方式の発光装置が従来から提案されている。この種の発光装
置は、基板の面上に形成されたスイッチング素子と、このスイッチング素子を覆う絶縁層
と、絶縁層の面上に形成された第1電極および第2電極と、両電極の間に介挿された発光
層とを含む。第1電極は、絶縁層に形成されたコンタクトホールを介して、スイッチング
素子の電極(ドレイン電極またはソース電極)に電気的に接続される(例えば特許文献1
)。
).
しかしながら、この構成においては、太陽光や照明光などの外光が絶縁層のコンタクト
ホールを通過してスイッチング素子の電極に到達し、その表面における反射光(以下「不
要反射光」という)が観察側に出射する場合がある。この不要反射光は、発光層からの出
射光とは特性(例えば光量や分光特性)が相違するから、発光装置の面内における光量(
輝度)のバラツキの原因となる。
However, in this configuration, external light such as sunlight or illumination light passes through the contact hole of the insulating layer and reaches the electrode of the switching element, and reflected light on the surface (hereinafter referred to as “unnecessary reflected light”) is observed May be emitted to the side. Since the unnecessary reflected light has different characteristics (for example, light quantity and spectral characteristics) from the light emitted from the light emitting layer, the light quantity in the plane of the light emitting device (
(Luminance) variation.
また、例えば、絶縁層の表面上だけでなくコンタクトホールの内側にも入り込むように
発光層が形成された構成においては、発光層のうちコンタクトホールの内周面に沿った部
分からも光(以下「不要放射光」という)が出射する。しかしながら、発光層のうち絶縁
層の表面上に位置する部分とコンタクトホールの内側に入り込んだ部分とでは膜厚が相違
するから、前者の部分からの出射光と後者の部分から出射する不要放射光とは光量や分光
特性が相違する。したがって、この構成における不要放射光も発光装置の面内における光
量のバラツキ(ムラ)の原因となり得る。
Further, for example, in the configuration in which the light emitting layer is formed so as to enter not only the surface of the insulating layer but also the inside of the contact hole, light (hereinafter referred to as the light emitting layer from the portion along the inner peripheral surface of the contact hole). "Unnecessary radiation" is emitted. However, since the film thickness is different between the part of the light emitting layer located on the surface of the insulating layer and the part entering the inside of the contact hole, the emitted light from the former part and the unnecessary radiation emitted from the latter part And the light quantity and spectral characteristics are different. Therefore, unnecessary radiated light in this configuration can also cause variations (unevenness) in the amount of light in the plane of the light emitting device.
以上に説明したように、スイッチング素子と第1電極とが絶縁層のコンタクトホールを
介して導通する構成においては、コンタクトホールの底面に位置する電極での不要反射光
やコンタクトホールの内側に入り込んだ発光層からの不要放射光に起因して光量にムラが
発生する(発光の均一性が損なわれる)という問題があった。このような事情を背景とし
て、本発明は、絶縁層のコンタクトホールに起因した光量のムラを抑制するという課題の
解決を目的としている。
As described above, in the configuration in which the switching element and the first electrode are electrically connected through the contact hole of the insulating layer, unnecessary reflected light from the electrode located on the bottom surface of the contact hole or the inside of the contact hole has entered. There is a problem that unevenness occurs in the amount of light due to unnecessary radiation from the light emitting layer (the uniformity of light emission is impaired). Against this background, an object of the present invention is to solve the problem of suppressing unevenness in the amount of light caused by contact holes in an insulating layer.
この課題を解決するために、本発明に係る発光装置は、基板の面上に形成されたスイッ
チング素子(例えば図2の駆動トランジスタTdr)と、前記スイッチング素子を覆う絶縁
層(例えば図3の第2絶縁層42)と、前記絶縁層の面上に形成され、当該絶縁層のコン
タクトホール(例えば図2や図3のコンタクトホールCH)を介して前記スイッチング素
子に電気的に接続される第1電極と、前記第1電極を挟んで前記基板とは反対側に形成さ
れた第2電極と、前記第1電極と前記第2電極との間に介在するとともに前記コンタクト
ホールの内側の空間に入り込む発光層と、前記絶縁層に対して前記発光層による放射光の
出射側に配置され、前記基板に垂直な方向からみて前記コンタクトホールと重なり合う部
分を含む遮光体(例えば各実施形態における補助配線70や遮光層81)とを具備する。
In order to solve this problem, a light emitting device according to the present invention includes a switching element (for example, the drive transistor Tdr in FIG. 2) formed on the surface of the substrate and an insulating layer (for example, the first transistor in FIG. 3) covering the switching element. 2 insulating layer 42) and a first insulating layer formed on the surface of the insulating layer and electrically connected to the switching element via a contact hole (for example, contact hole CH in FIGS. 2 and 3) of the insulating layer. An electrode, a second electrode formed on the opposite side of the substrate across the first electrode, and a space between the first electrode and the second electrode and entering the space inside the contact hole A light-shielding body including a light-emitting layer and a portion that is disposed on the emission side of the emitted light from the light-emitting layer with respect to the insulating layer and overlaps the contact hole when viewed from a direction perpendicular to the substrate (for example, each implementation) Comprising an
この構成においては、コンタクトホールと重なり合う遮光体が発光層による放射光の出
射側(観察側)に配置される。したがって、太陽光や照明光などの外光は遮光体によって
遮断されるからコンタクトホールやスイッチング素子(特にその電極)には到達しない。
また、仮に外光がコンタクトホールを通過してスイッチング素子に到達した場合であって
も、その表面における不要反射光は遮光体によって遮断される。
In this configuration, the light shield that overlaps the contact hole is arranged on the emission side (observation side) of the emitted light by the light emitting layer. Therefore, external light such as sunlight and illumination light is blocked by the light shielding body, and therefore does not reach the contact hole or the switching element (particularly, the electrode).
Even if external light passes through the contact hole and reaches the switching element, unnecessary reflected light on the surface is blocked by the light shield.
また、この構成においては、発光層がコンタクトホールの内側に入り込んだ構成とされ
るから、コンタクトホールに入り込んでその窪みを埋める絶縁性の部材は原理的には不要
である。したがって、発光装置の製造工程の簡素化や製造コストの低減が図られるという
利点がある。一方、本発明のように発光層がコンタクトホールの内側に入り込んだ構成に
おいては、発光層のうちコンタクトホールの内周面に沿った部分から不要放射光が出射す
るが、この不要放射光は遮光体によって遮断される。このように本発明によれば、不要反
射光だけでなく不要放射光についても観察側への出射が防止される。したがって、コンタ
クトホールに起因した光量のムラを抑制することができる。
Further, in this configuration, since the light emitting layer is configured to enter the inside of the contact hole, an insulating member that enters the contact hole and fills the recess is not necessary in principle. Therefore, there are advantages that the manufacturing process of the light emitting device can be simplified and the manufacturing cost can be reduced. On the other hand, in the configuration in which the light emitting layer enters the inside of the contact hole as in the present invention, unnecessary radiation is emitted from the portion of the light emitting layer along the inner peripheral surface of the contact hole. Blocked by the body. As described above, according to the present invention, not only unnecessary reflected light but also unnecessary radiated light is prevented from being emitted to the observation side. Therefore, unevenness in the amount of light caused by the contact hole can be suppressed.
なお、本発明における「絶縁層に対して発光層による放射光の出射側」とは、発光層か
らの放射光の出射が本来的に予定された側という意味である。例えば、第1電極が光透過
性を有するボトムエミッション型の発光装置においては、絶縁層からみて基板側が「発光
層による放射光の出射側」に相当する。また、第2電極が光透過性を有するトップエミッ
ション型の発光装置においては、絶縁層からみて基板とは反対側が「発光層による放射光
の出射側」に相当する。また、例えば発光装置の用途に着目すると、例えば発光装置が表
示装置として利用される場合には、絶縁層に対して観察側(すなわち発光装置による表示
画像を視認する観察者が位置する側)が「発光層による放射光の出射側」に相当し、感光
体ドラムなどの感光体を露光する露光装置(露光ヘッド)として発光装置が利用される場
合には、絶縁層に対して感光体側が「発光層による放射光の出射側」に相当する。
In the present invention, the “radiation side of the emitted light from the light emitting layer with respect to the insulating layer” means the side on which the emission of the emitted light from the light emitting layer is originally scheduled. For example, in a bottom emission type light emitting device in which the first electrode has light transmittance, the substrate side corresponds to the “radiation side of the emitted light by the light emitting layer” as viewed from the insulating layer. Further, in the top emission type light emitting device in which the second electrode is light transmissive, the side opposite to the substrate as viewed from the insulating layer corresponds to the “emission side of the emitted light by the light emitting layer”. Further, for example, when attention is paid to the use of the light emitting device, for example, when the light emitting device is used as a display device, the observation side (that is, the side on which an observer who visually recognizes the display image by the light emitting device) is located with respect to the insulating layer. When the light emitting device is used as an exposure device (exposure head) that exposes a photosensitive member such as a photosensitive drum, it corresponds to “the emission side of the emitted light by the light emitting layer”. This corresponds to the “radiation side of emitted light by the light emitting layer”.
コンタクトホールの内側の空間に発光層が入り込む構成の典型例は、発光層が複数の画
素(各々がスイッチング素子と第1電極とを含む)にわたって連続に分布する態様である
。この態様によれば、発光層を画素ごとに区分するための仕組み(例えば基板上の空間を
画素ごとに仕切る隔壁)が不要となるから、発光装置の製造工程の簡素化や製造コストの
低減を実現することができる。
A typical example of the configuration in which the light emitting layer enters the space inside the contact hole is an aspect in which the light emitting layer is continuously distributed over a plurality of pixels (each including a switching element and a first electrode). According to this aspect, since a mechanism for dividing the light emitting layer for each pixel (for example, a partition wall that partitions the space on the substrate for each pixel) is not required, the manufacturing process of the light emitting device can be simplified and the manufacturing cost can be reduced. Can be realized.
遮光体の光反射率がスイッチング素子の電極よりも高い場合、コンタクトホールに起因
した発光の不均一性は確かに解消されるものの、今度は遮光体における外光の反射光が発
光の均一性に影響を与える可能性もある。そこで、本発明の好適な態様において、スイッ
チング素子は、コンタクトホールを介して絶縁層から露出した部分が第1電極に接触する
電極(例えば図2や図3のドレイン電極34)を含み、遮光体は、スイッチング素子の電
極よりも光反射率が低い材料によって形成される。この構成によれば、スイッチング素子
の電極よりも光反射率が低い材料によって遮光体が形成されるから、コンタクトホールに
おける反射光の影響と遮光体における反射光の影響とを双方とも解消して発光の均一性を
増進することができる。
If the light reflectance of the light shield is higher than that of the electrode of the switching element, the non-uniformity of light emission caused by the contact hole is certainly eliminated, but now the reflected light of the external light on the light shield becomes the light emission uniformity. There is also the possibility of impact. Therefore, in a preferred aspect of the present invention, the switching element includes an electrode (for example, the
第2電極の抵抗値が高い場合には第2電極における電圧降下に起因して発光層における
発光の均一性が損なわれる可能性がある。第2電極がITO(Indium Tin Oxide)やIZ
O(Indium Zinc Oxide)など高抵抗の材料によって形成された構成(トップエミッショ
ン型)や、第2電極が広範囲にわたって連続に分布する構成においては、第2電極におけ
る電圧降下が特に顕著となるから、発光の不均一性はいっそう深刻である。
そこで、本発明の好適な態様において、第2電極よりも抵抗率が低い導電材料によって
形成されて当該第2電極に電気的に接続される補助配線が遮光体として利用される。この
態様によれば、第2電極に導通する補助配線によって電圧降下が抑制されるから、第2電
極の面内における電圧降下に起因した発光の不均一性は抑制される。なお、この態様の具
体例は第1実施形態(図2・図3)、第2実施形態(図5・図6)、第5実施形態(図1
1・図12)として後述される。
When the resistance value of the second electrode is high, the uniformity of light emission in the light emitting layer may be impaired due to the voltage drop in the second electrode. The second electrode is ITO (Indium Tin Oxide) or IZ
In a configuration (top emission type) formed of a high resistance material such as O (Indium Zinc Oxide) or a configuration in which the second electrode is continuously distributed over a wide range, the voltage drop at the second electrode is particularly noticeable. The non-uniformity of emission is even more serious.
Therefore, in a preferred aspect of the present invention, auxiliary wiring that is formed of a conductive material having a lower resistivity than the second electrode and is electrically connected to the second electrode is used as a light shielding body. According to this aspect, since the voltage drop is suppressed by the auxiliary wiring conducted to the second electrode, the non-uniformity of light emission due to the voltage drop in the plane of the second electrode is suppressed. Specific examples of this aspect are the first embodiment (FIGS. 2 and 3), the second embodiment (FIGS. 5 and 6), and the fifth embodiment (FIG. 1).
1 and FIG. 12).
なお、以上においては補助配線が遮光体として兼用される構成を例示したが、本発明に
おいては、遮光体とは別個に補助配線が形成された構成も採用される。この後者の構成に
おいて、良好な光透過性を有する材料によって補助配線が形成されるならば特段の問題は
発生しない。しかしながら、第2電極よりも抵抗率が低いという条件を満たすためには、
補助配線の材料として遮光性の導電材料を採択せざるを得ない場合が多い。そして、遮光
体とは別個に遮光性の補助配線が形成された構成においては、補助配線が形成されない構
成と比較すると、補助配線のぶんだけ開口率(画素が分布する領域のうち実際に光が出射
する領域の占める割合)が低下するという問題がある。これに対し、以上に例示したよう
に補助配線が遮光体として兼用される態様によれば、補助配線が遮光体から独立して形成
された構成と比較して開口率が向上するという利点がある。また、開口率が増加するとい
うことは、所期の光量を発光装置から出射するために発光層に供給されるべき電気エネル
ギが低減されることを意味する。発光層(特に有機EL材料)は高い電気エネルギが供給
されるほど特性の劣化が進行するから、発光層に供給される電気エネルギを低減できる本
態様によれば、補助配線によって開口率が制約される構成と比較して、発光層の寿命(発
光量や発光効率などの特性値が所定値に低下するまでの時間長)を長期化することができ
るという利点がある。
In the above, the configuration in which the auxiliary wiring is also used as the light shielding body is illustrated. However, in the present invention, a configuration in which the auxiliary wiring is formed separately from the light shielding body is also employed. In this latter configuration, no particular problem occurs if the auxiliary wiring is formed of a material having good light transmittance. However, in order to satisfy the condition that the resistivity is lower than that of the second electrode,
In many cases, a light-shielding conductive material must be adopted as the material of the auxiliary wiring. Then, in the configuration in which the light shielding auxiliary wiring is formed separately from the light shielding body, the aperture ratio (the actual light in the region where the pixels are distributed) is larger than the configuration in which the auxiliary wiring is not formed. There is a problem that the ratio of the area to be emitted is reduced. On the other hand, according to the aspect in which the auxiliary wiring is also used as the light shielding body as exemplified above, there is an advantage that the aperture ratio is improved as compared with the configuration in which the auxiliary wiring is formed independently from the light shielding body. . In addition, an increase in the aperture ratio means that the electrical energy to be supplied to the light emitting layer in order to emit the desired amount of light from the light emitting device is reduced. Since the light emitting layer (especially organic EL material) deteriorates in characteristics as the higher electric energy is supplied, the aperture ratio is restricted by the auxiliary wiring according to this aspect in which the electric energy supplied to the light emitting layer can be reduced. In comparison with the configuration, there is an advantage that the lifetime of the light emitting layer (the length of time until the characteristic values such as the light emission amount and the light emission efficiency are reduced to a predetermined value) can be prolonged.
補助配線が遮光体として利用される態様において、この補助配線は、基板に垂直な方向
からみて、コンタクトホールの内周縁に包囲された領域(開口領域)の全域と重なり合う
。この態様によれば、コンタクトホールに起因した不要反射光や不要放射光のうち遮光体
によって遮断される割合を増大させることができる。この態様の具体例は第1実施形態(
図2・図3)として後述される。なお、マスクを利用した蒸着などの成膜技術によって遮
光体(補助配線)が形成される場合には、たとえコンタクトホールの開口領域の全域と重
なり合うように遮光体を形成しようとしても、製造上のバラツキ(マスクのズレ)に起因
して遮光体の位置に誤差が生じる場合がある。このように誤差を原因として開口領域の一
部が遮光体と重なり合わない構成であっても、設計上において遮光体が開口領域の全域と
重なり合う以上は、本態様の「コンタクトホールの内周縁に包囲された領域の全域と重な
り合う」という要件を充足すると言える。
もっとも、補助配線が、基板に垂直な方向からみて、コンタクトホールの内周縁に包囲
された領域の一部(例えば図6における領域A1)のみと重なり合う構成としてもよい。
この構成において、より望ましくは、コンタクトホールの内周縁に包囲された領域のうち
補助配線と重なり合わない領域(例えば図6における領域A2)に重なり合う部分を含む
遮光層がさらに配置される。この構成によれば、補助配線によって遮断されない不要反射
光や不要放射光が遮光層によって遮断される。したがって、コンタクトホールの開口の全
域と重なるように補助配線が形成された態様と同様に、コンタクトホールに起因した不要
反射光や不要放射光のうち遮光体によって遮断される割合を増大させることができる。な
お、この態様の具体例は、例えば第2実施形態(図5・図6)として後述される。
In an aspect in which the auxiliary wiring is used as a light shield, the auxiliary wiring overlaps with the entire region (opening region) surrounded by the inner peripheral edge of the contact hole when viewed from the direction perpendicular to the substrate. According to this aspect, it is possible to increase the proportion of unnecessary reflected light and unnecessary radiated light caused by the contact hole that is blocked by the light shield. A specific example of this aspect is the first embodiment (
This will be described later as FIGS. In the case where the light shielding body (auxiliary wiring) is formed by a film forming technique such as vapor deposition using a mask, even if an attempt is made to form the light shielding body so as to overlap the entire opening area of the contact hole, There may be an error in the position of the light shield due to variations (mask misalignment). Even if a part of the opening area does not overlap with the light shielding body due to an error in this way, the design of the “contact hole inner peripheral edge” is not necessary as long as the light shielding body overlaps with the entire opening area in design. It can be said that the requirement of “overlapping the entire enclosed area” is satisfied.
However, the auxiliary wiring may be configured to overlap only a part of the region (for example, the region A1 in FIG. 6) surrounded by the inner periphery of the contact hole when viewed from the direction perpendicular to the substrate.
In this configuration, more preferably, a light shielding layer including a portion that overlaps a region that does not overlap with the auxiliary wiring (for example, the region A2 in FIG. 6) in the region surrounded by the inner periphery of the contact hole is further disposed. According to this configuration, unnecessary reflected light and unnecessary radiated light that are not blocked by the auxiliary wiring are blocked by the light shielding layer. Therefore, similarly to the aspect in which the auxiliary wiring is formed so as to overlap with the entire opening of the contact hole, it is possible to increase the ratio of unnecessary reflected light and unnecessary radiated light caused by the contact hole that is blocked by the light shield. . A specific example of this aspect will be described later as, for example, a second embodiment (FIGS. 5 and 6).
以上においては補助配線が遮光体として兼用される構成を例示したが、遮光体とは別個
に補助配線が配置された構成も採用される。この態様のもとで補助配線が光反射性を有す
るならば、補助配線の表面における反射光(外光)によって発光の均一性が損なわれる可
能性がある。そこで、より好適な態様において、遮光体は、基板に垂直な方向からみて補
助配線と重なり合う。この態様によれば、コンタクトホールにおける不要反射光や不要放
射光はもちろん補助配線の表面における反射光も遮光体によって遮断されるから、発光の
均一性を維持することが可能である。換言すると、補助配線の材料として光反射性の導電
材料を採択した場合であっても発光の不均一性が阻害されないのであるから、補助配線の
材料の選択の余地を拡大することができるという利点がある。なお、この態様の具体例は
、例えば第3実施形態(図7・図8)および第4実施形態(図9・図10)として後述さ
れる。
In the above, the configuration in which the auxiliary wiring is also used as the light shielding body is illustrated, but a configuration in which the auxiliary wiring is arranged separately from the light shielding body is also employed. If the auxiliary wiring has light reflectivity under this aspect, the uniformity of light emission may be impaired by reflected light (external light) on the surface of the auxiliary wiring. Therefore, in a more preferred aspect, the light shield overlaps the auxiliary wiring as viewed from the direction perpendicular to the substrate. According to this aspect, since the reflected light on the surface of the auxiliary wiring as well as unnecessary reflected light and unnecessary radiated light in the contact hole is blocked by the light shielding body, it is possible to maintain the uniformity of light emission. In other words, even when a light-reflective conductive material is adopted as the auxiliary wiring material, the non-uniformity of light emission is not hindered, so that it is possible to expand the scope for selecting the auxiliary wiring material. There is. A specific example of this aspect will be described later as, for example, a third embodiment (FIGS. 7 and 8) and a fourth embodiment (FIGS. 9 and 10).
本発明の他の態様において、遮光体は所定の方向に延在し、コンタクトホールは、基板
に垂直な方向からみて所定の方向を長手とする形状に形成される。この態様によれば、コ
ンタクトホールの面積が充分に確保されるから、第1電極とスイッチング素子との接触部
分での抵抗を低減し、あるいは両者の導通の確実性を増進することができる。
In another aspect of the present invention, the light shielding body extends in a predetermined direction, and the contact hole is formed in a shape having a predetermined direction as a longitudinal direction when viewed from a direction perpendicular to the substrate. According to this aspect, since the area of the contact hole is sufficiently ensured, the resistance at the contact portion between the first electrode and the switching element can be reduced, or the certainty of conduction between the two can be improved.
本発明の発光装置は、トップエミッション型およびボトムエミッション型の何れにも適
用される。トップエミッション型の発光装置においては、第2電極が発光層からの出射光
を透過させる。ボトムエミッション型の発光装置においては、第1電極が発光層からの出
射光を透過させる。ボトムエミッション型の発光装置の好適な態様において、スイッチン
グ素子は、コンタクトホールを介して絶縁層から露出した部分が第1電極に接触する電極
(例えば図11や図12のドレイン電極34)を含み、遮光体は、スイッチング素子の電
極よりも光反射率が低い材料によってスイッチング素子の電極と基板との間に形成されて
当該電極に対向する。この態様によっても、スイッチング素子の電極における反射光が遮
光体によって遮断されるから、発光の均一性を維持することができる。なお、ボトムエミ
ッション型の発光装置の具体例は第5実施形態(図11・図12)として後述される。
The light emitting device of the present invention is applied to both a top emission type and a bottom emission type. In the top emission type light emitting device, the second electrode transmits the light emitted from the light emitting layer. In the bottom emission type light emitting device, the first electrode transmits light emitted from the light emitting layer. In a preferred embodiment of the bottom emission type light emitting device, the switching element includes an electrode (for example, the
なお、以上に例示したボトムエミッション型の発光装置において、補助配線が遮光体と
して兼用される構成も採用される。この構成において、補助配線は、絶縁層のコンタクト
ホール(例えば図11のコンタクトホールCH5)を介して第2電極に電気的に接続され
る。また、遮光体は、スイッチング素子を構成する要素(例えば図11や図12のゲート
電極242)と同一の材料によって形成されることが望ましい。この態様によれば、単一
の導電膜のパターニングによってスイッチング素子の電極と遮光体とをひとつの工程で一
括的に形成することができるから、遮光体がスイッチング素子とは別個の工程で形成され
る場合と比較して、製造工程の簡素化や製造コストの低減が図られる。
Note that the bottom emission type light-emitting device exemplified above also employs a configuration in which the auxiliary wiring is also used as a light shielding body. In this configuration, the auxiliary wiring is electrically connected to the second electrode through a contact hole (for example, contact hole CH5 in FIG. 11) in the insulating layer. Further, it is desirable that the light shield is made of the same material as the elements constituting the switching element (for example, the
本発明に係る発光装置は各種の電子機器に利用される。この電子機器の典型例は、発光
装置を表示装置として利用した機器である。この種の電子機器としては、パーソナルコン
ピュータや携帯電話機などがある。もっとも、本発明に係る発光装置の用途は画像の表示
に限定されない。例えば、光線の照射によって感光体ドラムなどの像担持体に潜像を形成
するための露光装置(露光ヘッド)としても本発明の発光装置を適用することができる。
The light emitting device according to the present invention is used in various electronic devices. A typical example of this electronic device is a device that uses a light emitting device as a display device. Examples of this type of electronic device include a personal computer and a mobile phone. However, the use of the light emitting device according to the present invention is not limited to image display. For example, the light emitting device of the present invention can also be applied as an exposure device (exposure head) for forming a latent image on an image carrier such as a photosensitive drum by irradiation of light.
<A:第1実施形態>
図1は、本発明の第1実施形態に係る発光装置の電気的な構成を示すブロック図である
。この発光装置Dは、各種の電子機器に搭載されて画像を表示する表示装置であり、図1
に示すように、X方向に延在する複数の選択線11と、X方向と直交するY方向に延在す
る複数の信号線13とを有する。選択線11と信号線13との各交差には画素Pが配置さ
れる。したがって、これらの画素Pは所定の領域(以下「発光領域」という)内にてX方
向およびY方向にわたってマトリクス状に配列する。
<A: First Embodiment>
FIG. 1 is a block diagram showing an electrical configuration of the light emitting device according to the first embodiment of the present invention. The light emitting device D is a display device that is mounted on various electronic devices and displays an image.
As shown in FIG. 2, the plurality of
ひとつの画素Pは、電流の供給によって発光する発光素子Eと、この発光素子Eに供給
される電流を制御するための駆動トランジスタTdrおよび選択トランジスタTslとを含む
。発光素子Eは、有機EL材料からなる発光層66を第1電極61と第2電極62との間
に介在させた素子である。発光層66は、第1電極61から第2電極62に流れる電流に
応じた輝度(光量)で発光する。
One pixel P includes a light emitting element E that emits light by supplying a current, and a drive transistor Tdr and a selection transistor Tsl for controlling the current supplied to the light emitting element E. The light emitting element E is an element in which a
駆動トランジスタTdrは、発光素子Eに供給される電流量を制御するためのスイッチン
グ素子であり、ソース電極が電源線15に接続される。電源線15には高位側の電源電位
Vddが供給される。駆動トランジスタTdrのゲート電極とソース電極との間には、駆動ト
ランジスタTdrのゲート電極の電位を保持するための容量素子Cが介挿される。また、駆
動トランジスタTdrのドレイン電極は発光素子Eの第1電極61に接続される。発光素子
Eの第2電極62には補助配線70を介して低位側の電源電位Gndが供給される。なお、
補助配線70の作用やその具体的な形態については後述する。
The drive transistor Tdr is a switching element for controlling the amount of current supplied to the light emitting element E, and the source electrode is connected to the
The operation of the
一方、選択トランジスタTslは、駆動トランジスタTdrのゲート電極と信号線13との
間に介在して両者の電気的な接続を制御するスイッチング素子である。この選択トランジ
スタTslのゲート電極は選択線11に接続される。なお、本実施形態においては駆動トラ
ンジスタTdrがpチャネル型で選択トランジスタTslがnチャネル型である構成を例示す
るが、各々の導電型は任意に変更され得る。
On the other hand, the selection transistor Tsl is a switching element that is interposed between the gate electrode of the driving transistor Tdr and the
選択線11に供給される選択信号がアクティブレベルに遷移して選択トランジスタTsl
がオン状態に変化すると、画素Pに指定された階調に応じたデータ電位Vdataが信号線1
3から選択トランジスタTslを経由して駆動トランジスタTdrのゲート電極に供給される
。このときに容量素子Cにはデータ電位Vdataに応じた電荷が蓄積されるから、選択線1
1が非アクティブレベルに遷移して選択トランジスタTslがオフ状態に変化しても、駆動
トランジスタTdrのゲート電極はデータ電位Vdataに維持される。発光素子Eには、駆動
トランジスタTdrのゲート電極の電位に応じた電流(すなわちデータ電位Vdataに応じた
電流)が供給される。この電流の供給によって発光素子Eはデータ電位Vdataに応じた輝
度(光量)で発光する。
The selection signal supplied to the
Changes to the ON state, the data potential Vdata corresponding to the gradation specified for the pixel P is changed to the
3 is supplied to the gate electrode of the drive transistor Tdr via the selection transistor Tsl. At this time, the charge corresponding to the data potential Vdata is accumulated in the capacitive element C, so that the
Even when 1 changes to the inactive level and the selection transistor Tsl changes to the off state, the gate electrode of the drive transistor Tdr is maintained at the data potential Vdata. A current corresponding to the potential of the gate electrode of the drive transistor Tdr (that is, a current corresponding to the data potential Vdata) is supplied to the light emitting element E. By supplying this current, the light emitting element E emits light with luminance (light quantity) corresponding to the data potential Vdata.
次に、図2は、ひとつの画素Pの具体的な構成を示す平面図であり、図3は、図2にお
けるIII−III線からみた断面図である。なお、図2は平面図であるが、各要素の把握を容
易化するために、図3と共通する各要素については図3と同じ態様のハッチングが施され
ている。以下の各実施形態に係る平面図(図5、図7、図9、図11)においても同様で
ある。また、図2においては、図1の発光層66や第2電極62の図示が便宜的に省略さ
れている。
Next, FIG. 2 is a plan view showing a specific configuration of one pixel P, and FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line III-III in FIG. Although FIG. 2 is a plan view, each element common to FIG. 3 is hatched in the same manner as FIG. 3 in order to facilitate understanding of each element. The same applies to plan views (FIGS. 5, 7, 9, and 11) according to the following embodiments. In FIG. 2, the
図3に示すように、駆動トランジスタTdrや発光素子Eといった図1の各要素は基板1
0の表面上に形成される。基板10は、ガラスやプラスチックなど各種の絶縁性材料を略
長方形状に成形した板状の部材である。なお、基板10を覆う絶縁性の膜体(例えば酸化
珪素や窒化珪素などの膜体)を下地として各画素Pの要素を形成してもよい。以下では、
基板10からみて駆動トランジスタTdrや発光素子Eが形成された側(すなわち図3にお
ける上方)を「観察側」と表記する。すなわち、「観察側」とは、発光装置Dによって表
示された画像を視認する観察者の側である。
As shown in FIG. 3, each element in FIG. 1 such as the drive transistor Tdr and the light emitting element E is a
Formed on zero surface. The board |
The side on which the driving transistor Tdr and the light emitting element E are formed as viewed from the substrate 10 (that is, the upper side in FIG. 3) is referred to as “observation side”. That is, the “observation side” is the side of the observer who visually recognizes the image displayed by the light emitting device D.
図2および図3に示すように、駆動トランジスタTdrは、基板10の面上に形成された
半導体層31と、基板10の全面に形成されて半導体層31を覆うゲート絶縁層40と、
ゲート絶縁層40を挟んで半導体層31に対向するゲート電極242と、ソース電極33
およびドレイン電極34とを含む。半導体層31は、シリコンなどの半導体材料によって
略矩形に形成された膜体である。
As shown in FIGS. 2 and 3, the drive transistor Tdr includes a
A
And a
図2に示すように、ゲート絶縁層40の面上には中間導電体24が形成される。この中
間導電体24のうちX方向に延在して半導体層31に重なり合う部分がゲート電極242
である。図3に示すように、半導体層31は、ゲート絶縁層40を挟んでゲート電極24
2に対向するチャネル領域31cと、このチャネル領域31cを挟むソース領域31sおよ
びドレイン領域31dとを含む。
As shown in FIG. 2, the
It is. As shown in FIG. 3, the
2 and a
図3に示すように、半導体層31やゲート電極242(中間導電体24)が形成された
基板10の表面はその全域にわたって第1絶縁層41に覆われる。ソース電極33やドレ
イン電極34は第1絶縁層41の面上に形成される。ソース電極33は、図2に示すよう
に、X方向に延在する電源線15の部分であり、第1絶縁層41とゲート絶縁層40とを
貫通するコンタクトホールCH1aを介して半導体層31のソース領域31sに導通する。
As shown in FIG. 3, the surface of the
ドレイン電極34は、第1部分341と第2部分342とが連続する形状に成形される
。第1部分341は、第1絶縁層41とゲート絶縁層40とを貫通するコンタクトホール
CH1bを介して半導体層31のドレイン領域31dに導通する。第2部分342は、図2
に示すようにX方向に延在する部分である。
The
As shown in FIG.
図2に示すように、中間導電体24は、電源線15に重なり合う電極部244とゲート
電極242からY方向に延在して電源線15と交差する配線部246とを含む。電極部2
44と電源線15とが第1絶縁層41を挟んで対向することによって図1の容量素子Cが
構成される。
As shown in FIG. 2, the
1 and the
一方、選択トランジスタTslは、図2に示すように、基板10の面上に形成された半導
体層51と、ゲート絶縁層40を挟んで半導体層51のチャネル領域に対向するゲート電
極112と、ゲート電極112を覆う第1絶縁層41の面上に形成されたドレイン電極5
3およびソース電極54とを含む。ゲート電極112は、X方向に延在する選択線11か
らY方向に分岐して半導体層51に重なる部分である。選択線11と中間導電体24とは
共通の導電膜のパターニングによって同一の工程で一括的に形成される。同様に、ドレイ
ン電極53およびソース電極54と、駆動トランジスタTdrのソース電極33(電源線1
5)およびドレイン電極34とは、単一の導電膜のパターニングによって同じ工程で形成
される。
On the other hand, as shown in FIG. 2, the select transistor Tsl includes a
3 and the
5) and the
ドレイン電極53は、第1絶縁層41とゲート絶縁層40とを貫通するコンタクトホー
ルCH2bを介して半導体層51のドレイン領域に導通する。同様に、ソース電極54は、
コンタクトホールCH2aを介して半導体層51のソース領域に導通する。また、ソース電
極54は、第1絶縁層41を貫通するコンタクトホールCH3を介して中間導電体24の
配線部246に導通する。これによって選択トランジスタTslのソース電極54と駆動ト
ランジスタTdrのゲート電極242とが電気的に接続される。
The
Conduction to the source region of the
図2に示すように、図1の信号線13は、電源線15の下層にてY方向に延在して電源
線15と交差する交差部131と、各電源線15の間隙にてY方向に延在する配線部13
2とを含む。交差部131は、選択線11や中間導電体24と共通の導電膜から形成され
る。配線部132は、トランジスタTdrのソース電極33やドレイン電極34と共通の導
電膜から形成される。配線部132の端部13aは第1絶縁層41のコンタクトホールC
H4aを介して交差部131に導通する。同様に、配線部132の端部13bは第1絶縁層
41のコンタクトホールCH4bを介して交差部131に導通する。以上のように各交差部
131と各配線部132との電気的な接続によって信号線13が構成される。選択トラン
ジスタTslのドレイン電極53は、配線部132のうち半導体層51と重なり合う部分で
ある。
As shown in FIG. 2, the
2 is included. The
It conducts to the
図3に示すように、電源線15やドレイン電極34が形成された第1絶縁層41の表面
はその全域にわたって第2絶縁層42に覆われる。第1絶縁層41や第2絶縁層42は、
例えば酸化珪素や窒化珪素といった絶縁材料によって形成される。図2および図3に示す
ように、第2絶縁層42のうち基板10に垂直な方向からみてドレイン電極34の第2部
分342と重なり合う部分には、第2絶縁層42を厚さ方向に貫通するコンタクトホール
CHが形成される。したがって、第2部分342はコンタクトホールCHを介して第2絶
縁層42から露出する。図2のように基板10に垂直な方向からみると、コンタクトホー
ルCHは、X方向を長手とする略長方形である。
As shown in FIG. 3, the surface of the first insulating
For example, it is formed of an insulating material such as silicon oxide or silicon nitride. As shown in FIGS. 2 and 3, a portion of the second insulating
第2絶縁層42の面上(コンタクトホールCH以外の表面)には略長方形の反射層44
が画素Pごとに相互に離間して形成される。反射層44は、アルミニウムや銀などの合金
またはこれらを主成分とする合金など光反射性を有する材料によって形成された膜体であ
り、発光層66から基板10側への出射光を観察側(図3の上方)に反射する。さらに、
第2絶縁層42の表面上には、発光素子Eの陽極として機能する第1電極61(図1参照
)が画素Pごとに相互に離間して形成される。第1電極61は、反射層44を覆う略長方
形の電極であり、例えばITO(Indium Tin Oxide)やIZO(Indium Zinc Oxide)な
ど光透過性の導電材料によって形成される。図2および図3に示すように、第1電極61
は、第2絶縁層42のコンタクトホールCHに入り込んで駆動トランジスタTdrのドレイ
ン電極34(第2部分342)に接触する。この接触によって第1電極61と駆動トラン
ジスタTdrとが電気的に接続される。
On the surface of the second insulating layer 42 (surface other than the contact hole CH), a substantially rectangular
Are formed so as to be separated from each other for each pixel P. The
On the surface of the second insulating
Enters the contact hole CH of the second insulating
第1電極61は、スパッタリングや真空蒸着といった各種の成膜技術によって、コンタ
クトホールCHの外形の寸法に対して充分に薄い膜厚に形成される。したがって、図3に
示すように、第1電極61には、第2絶縁層42の膜厚とコンタクトホールCHの外形と
を反映した凹部(窪み)611が形成される。すなわち、第1電極61のうちドレイン電
極34に接触する部分が凹部611の底面部に相当し、第1電極61のうちコンタクトホ
ールCHの内周面を覆う部分が凹部611の側面部に相当する。
The
図1の発光層66は第2絶縁層42の表面上に形成される。図1においては発光層66
が便宜的に画素Pごとに図示されているが、実際の発光層66は、図3に示すように、複
数の画素Pにわたって連続に分布するように基板10の全域に形成されて各第1電極61
を覆う。なお、第1電極61は画素Pごとに相互に離間して形成されるから、発光層66
が複数の画素Pにわたって連続するとは言っても、発光層66からの発光量は画素Pごと
に個別に制御される。
The
Is shown for each pixel P for convenience, but the actual
Cover. Since the
Is continuous over a plurality of pixels P, the amount of light emitted from the
本実施形態のように発光層66が複数の画素Pにわたって連続に分布する構成によれば
、各画素Pの発光層66をひとつの工程で一括的に形成することができる。また、発光層
66の形成には、スピンコート法に代表される印刷技術など、それ以外の成膜技術と比較
して低廉な方法を採用することができる。加えて、発光層66を画素Pごとに仕切るため
の仕組み(例えば基板10の表面上に格子状に形成された隔壁)を形成する必要はない。
したがって、発光層66が画素Pごとに区分される構成と比較して製造工程の簡素化や製
造コストの低減が実現される。なお、発光層66は高分子材料および低分子材料の何れに
よって形成されてもよい。また、発光層66による発光を促進ないし効率化するための各
種の機能層(正孔注入層、正孔輸送層、電子注入層、電子輸送層、正孔ブロック層、電子
ブロック層)が発光層66に積層された構成も採用される。
According to the configuration in which the
Therefore, the manufacturing process can be simplified and the manufacturing cost can be reduced as compared with the configuration in which the
図3に示すように、発光層66のうちコンタクトホールCHと重なり合う部分は、第1
電極61の凹部611の内側(コンタクトホールCHの内側の空間)に入り込み、この凹
部611の内周面と底面とに接触する。発光層66はコンタクトホールCHの外形の寸法
と比較して充分に薄い膜厚に形成されるから、発光層66の表面には第1電極61の凹部
611の段差を反映した凹部(窪み)が現れる。
As shown in FIG. 3, the portion of the
It enters the inside of the
図3に示すように、第2電極62は、基板10の全域にわたって連続に分布して発光層
66を覆う電極である。本実施形態の第2電極62は、ITOやIZOなど光透過性の導
電材料によって形成される。したがって、発光層66から基板10とは反対側に出射した
光と、発光層66から基板10側に出射して反射層44の表面で反射した光とは、第2電
極62を透過して観察側に出射する。すなわち、本実施形態の発光装置Dは、発光素子E
による放射光が基板10とは反対側に出射するトップエミッション型である。
As shown in FIG. 3, the
Is a top emission type in which the emitted light is emitted to the opposite side of the
光透過性を有する導電材料の多くは抵抗率が高いから、この種の材料によって形成され
た第2電極62は高抵抗となってその面内における電圧降下が顕著となる。したがって、
各発光素子Eに供給される電位が第2電極62の面内における位置に応じて相違し、この
結果として発光領域における光量のムラ(輝度や階調のムラ)が発生する場合がある。
Since most of the light-transmitting conductive materials have high resistivity, the
The potential supplied to each light emitting element E differs depending on the position in the plane of the
この光量のバラツキを解消するために、本実施形態においては、第2電極62の導電性
を補助するための補助配線70が形成される。補助配線70は、第2電極62よりも抵抗
率が低い導電材料によって形成される。本実施形態の補助配線70は、第2電極62の表
面に接触するように形成されて第2電極62と電気的に導通する。この構成によれば、電
流の大部分は低抵抗の補助配線70を流れるから、第2電極62における電圧降下は抑制
される。したがって、各発光素子Eに供給される電位が均一化され、この結果として電圧
降下に起因した光量のムラを有効に抑制することができる。本実施形態の補助配線70は
遮光性の導電材料によって形成される。より好適には、ドレイン電極34よりも光反射率
が低い材料によって補助配線70が形成される。
In order to eliminate this variation in the amount of light, in this embodiment, an
図4は、本実施形態における補助配線70の具体的な形態を例示する平面図である。同
図においては各第1電極61の外形が破線で併記されている。図4に示すように、補助配
線70は、画素Pの各行に対応してX方向に延在する複数の第1部分71と、画素Pの各
列に対応してY方向に延在する複数の第2部分72とが交差した格子状に成形される。も
っとも、補助配線70の形状は図4の例示に限定されない。例えば、X方向に延在する複
数の第1部分71のみを含む形状としてもよい。
FIG. 4 is a plan view illustrating a specific form of the
補助配線70の第1部分71は、図2に示すように基板10に垂直な方向からみると、
第2絶縁層42のコンタクトホールCHと重なり合う。さらに詳述すると、本実施形態の
第1部分71は、X方向に延在するコンタクトホールCHの幅(Y方向の寸法)と略同一
の幅またはこれよりも幅広に形成される。したがって、図2および図3に示すように、第
1部分71は、基板10に垂直な方向からみてコンタクトホールCHの内周縁が包囲する
領域(以下「開口領域」という)の全域と重なり合う。
The
It overlaps with the contact hole CH of the second insulating
ところで、駆動トランジスタTdrのドレイン電極34の材料として採択され得る導電材
料の多くは光反射性を有する。したがって、補助配線70が形成されない従来の構成にお
いては、太陽光や照明光などの外光が観察側からドレイン電極34の表面に到達し、その
表面における反射光(不要反射光)が観察側に出射する場合がある。そして、この不要反
射光の特性と発光層66からの出射光の特性との相違に起因して、発光領域の面内におけ
る光量の均一性が損なわれるという問題がある。これに対し、本実施形態においては、遮
光性の補助配線70がコンタクトホールCHの開口領域の全域と重なり合うように形成さ
れる。したがって、観察側からドレイン電極34に向かう外光は補助配線70の観察側の
表面にて遮断される。また、仮に外光がドレイン電極34に到達したとしても、その表面
における不要反射光は補助配線70の基板10側の表面にて遮断される。以上のように、
本実施形態によれば不要反射光の観察側への出射が防止されるから、発光領域の面内にお
ける光量(輝度または階調)を均一化することができる。
By the way, many of the conductive materials that can be adopted as the material of the
According to the present embodiment, unnecessary reflected light is prevented from being emitted to the observation side, so that the amount of light (luminance or gradation) in the surface of the light emitting region can be made uniform.
また、図3に示すように、発光層66のうち第1電極61の凹部611の内周面を覆う
部分661は、それ以外の部分と同様に第1電極61と第2電極62との間に介在する。
したがって、各発光素子Eの駆動に際しては部分661からも光(すなわち不要放射光)
が出射する。しかしながら、この不要放射光の特性(光量や分光特性)は発光層66のう
ち第2絶縁層42の表面上に位置する平坦な部分からの出射光の特性とは相違するから、
不要放射光を観察側に出射させた場合には発光装置Dの発光の均一性が損なわれる。また
、発光層66のうち部分661以外の部分からの出射光と部分661からの不要放射光と
が相互に干渉し合い、この結果として観察側への出射光が特定の色味を呈する可能性もあ
る。本実施形態においては、コンタクトホールCHと重なり合うように補助配線70が形
成されるから、凹部611から観察側に向かう不要放射光が補助配線70によって遮断さ
れる。以上のように、本実施形態によれば、不要放射光および不要反射光の双方を遮断し
て発光領域における光量を均一化することができる。
As shown in FIG. 3, a
Therefore, when driving each light emitting element E, light from the portion 661 (that is, unnecessary radiation)
Is emitted. However, since the characteristics (light quantity and spectral characteristics) of this unnecessary radiated light are different from the characteristics of the emitted light from the flat portion located on the surface of the second insulating
When unnecessary radiation is emitted to the observation side, the light emission uniformity of the light emitting device D is impaired. In addition, the light emitted from portions other than the
なお、本実施形態においては補助配線70がコンタクトホールCHと重なり合う構成を
例示したが、以上の効果を実現するための構成としては、例えば、補助配線70とは別個
の遮光性の物体(以下「遮光体」という)がコンタクトホールCHと重なり合うように形
成された構成も考えられる。この構成において、補助配線70はコンタクトホールCHと
重なり合わないように形成される(例えば図8や図10を参照)。しかしながら、この構
成においては、コンタクトホールCHおよび補助配線70の双方の領域が発光に寄与しな
い領域(いわゆるデッドスペース)となるから、発光装置Dの開口率(画素Pが分布する
発光領域のうち実際に光が出射する領域の占める比率)が制約されるという問題がある。
これに対し、本実施形態においては、補助配線70がコンタクトホールCHの遮光体とし
て兼用されるから、以上の構成と比較して開口率を増加させることができる。なお、本実
施形態において開口率を増加させ得るということは、所期の光量を発光装置Dから放射す
るために発光層66に供給されるべき電気エネルギが低減されることを意味する。発光層
66は高い電気エネルギが供給されるほど特性の劣化が促進されるから、本実施形態によ
れば、開口率の増加によって発光層66の寿命が長期化されると言うこともできる。
In the present embodiment, the configuration in which the
On the other hand, in the present embodiment, since the
また、駆動トランジスタTdrと第1電極61とを確実に導通させるためには、コンタク
トホールCHの面積(すなわち第1電極61とドレイン電極34とが接触する面積)が充
分に確保されることが望ましい。しかしながら、補助配線70とコンタクトホールCHと
が重なり合わない構成のもとでコンタクトホールCHの面積を拡大すると、その拡大分だ
け開口率が低下するという問題がある。これに対し、本実施形態においては、コンタクト
ホールCHと重なり合うように補助配線70が形成されるから、補助配線70によって覆
われる領域の範囲内であればコンタクトホールCHの面積を拡大しても開口率は低下しな
い。したがって、本実施形態によれば、図2に示すようにX方向に長尺の形状とすること
でコンタクトホールCHの面積を充分に確保することができ、この結果として駆動トラン
ジスタTdrと第1電極61との接触部分での抵抗を低減することができる。
Further, in order to ensure conduction between the drive transistor Tdr and the
<B:第2実施形態>
次に、本発明の第2実施形態について説明する。なお、以下に示す各形態の発光装置D
のうち第1実施形態と同様の要素については共通の符号を付してその詳細な説明を適宜に
省略する。
<B: Second Embodiment>
Next, a second embodiment of the present invention will be described. In addition, the light-emitting device D of each form shown below
Among these, the same elements as those in the first embodiment are denoted by common reference numerals, and detailed description thereof is omitted as appropriate.
図5は、本実施形態における画素Pの構成を示す平面図であり、図6は、図5における
VI−VI線からみた断面図である。第1実施形態においては、コンタクトホールCHの開口
領域の全域と重なり合うように補助配線70が形成された構成を例示した。これに対し、
本実施形態においては、図5および図6に示すように、コンタクトホールCHの開口領域
のうち領域A1のみと重なり合うように補助配線70(第1部分71)が形成される。図
6の領域A2は、開口領域のうち補助配線70と重なり合わない領域である。
FIG. 5 is a plan view showing the configuration of the pixel P in the present embodiment, and FIG.
It is sectional drawing seen from the VI-VI line. In the first embodiment, the configuration in which the
In the present embodiment, as shown in FIGS. 5 and 6, the auxiliary wiring 70 (first portion 71) is formed so as to overlap only the region A1 in the opening region of the contact hole CH. A region A2 in FIG. 6 is a region that does not overlap the
図6に示すように、本実施形態における発光装置Dは基板80を具備する。この基板8
0は、発光素子Eに対する外気や水分の付着を防止するための光透過性の板材であり、基
板10のうち発光素子Eが配置された表面と対向するように配置される。基板80におけ
る基板10との対向面には遮光層81が形成される。この遮光層81は、黒色に着色され
た樹脂やクロムなどの金属といった遮光性の材料によって形成された膜体である。図5お
よび図6に示すように、遮光層81は、基板10と垂直な方向からみて開口領域のうち領
域A2と重なり合う部分を含む。本実施形態の遮光層81は、図4に例示した補助配線7
0と同様に各画素Pに対応した格子状に形成され、コンタクトホールCHの開口領域の全
域と重なり合うように寸法および形状が選定されている。したがって、遮光層81は補助
配線70の全域と重なり合う。さらに、本実施形態の遮光層81は、ドレイン電極34や
補助配線70よりも光反射率が低い材料によって形成される。
As shown in FIG. 6, the light emitting device D in the present embodiment includes a
0 is a light-transmitting plate material for preventing adhesion of outside air or moisture to the light emitting element E, and is disposed so as to face the surface of the
Similar to 0, it is formed in a lattice shape corresponding to each pixel P, and its size and shape are selected so as to overlap the entire opening region of the contact hole CH. Therefore, the
この構成によれば、ドレイン電極34の表面で反射して領域A2内を進行する不要反射
光や発光層66の部分661から出射した不要放射光が遮光層81によって遮断される。
したがって、補助配線70が領域A1のみを覆うとは言っても、第1実施形態と同様の作
用および効果が奏される。
According to this configuration, the
Therefore, even if the
さらに、本実施形態においては、補助配線70よりも光反射率が低い材料によって形成
された遮光層81が補助配線70と重なり合う。この構成においては、観察側から補助配
線70に向かう外光は遮光層81によって遮断される。また、外光が補助配線70に到達
したとしても、その表面における反射光は遮光層81によって遮断される。したがって、
光反射率が高い材料によって補助配線70が形成された場合であっても、この補助配線7
0の反射光に起因した発光領域内の光量のムラは抑制される。つまり、本実施形態によれ
ば、ドレイン電極34および補助配線70の双方からの反射光(不要反射光)が観察側に
出射するのを防止できる。
Further, in the present embodiment, a
Even if the
Unevenness in the amount of light in the light emitting region due to zero reflected light is suppressed. That is, according to this embodiment, it is possible to prevent the reflected light (unnecessary reflected light) from both the
なお、以上に説明したように、補助配線70からみて観察側に遮光層81が形成された
構成によれば、補助配線70の表面で反射する外光の影響を低減することができる。もっ
とも、第4実施形態や第5実施形態のように発光層66がコンタクトホールCHに入り込
む構成においては、例えば部分661からの不要放射光が、補助配線70の裏面(基板1
0側の表面)とドレイン電極342や反射層44との間で反射を繰返したうえで最終的に
は観察側に出射する可能性がある。この不要放射光の出射を防止するという観点からする
と、補助配線70と発光層66との間(例えば図9や図10の補助配線70と第2電極6
2との間)に、補助配線70よりも光反射率の低い遮光体(換言すると補助配線70より
も光吸収率が高い遮光体)を配置した構成が好適に採用される。この構成によれば、発光
層66の部分661から出射した不要放射光は補助配線70の裏面に到達しないから、補
助配線70における不要放射光の反射に起因した発光のムラを確実に防止することができ
る。
As described above, according to the configuration in which the
There is a possibility that the light is finally emitted to the observation side after being repeatedly reflected between the surface on the 0 side) and the
A configuration in which a light shielding body having a light reflectance lower than that of the auxiliary wiring 70 (in other words, a light shielding body having a light absorption rate higher than that of the auxiliary wiring 70) is preferably employed. According to this configuration, since unnecessary radiation emitted from the
<C:第3実施形態>
図7は、本発明の第3実施形態における画素Pの構成を示す平面図であり、図8は、図
7におけるVIII−VIII線からみた断面図である。第1実施形態および第2実施形態におい
ては、基板10に垂直な方向からみて補助配線70がコンタクトホールCHと重なり合う
構成を例示した。これに対し、図7および図8に示すように、本実施形態の補助配線70
は開口領域とは重なり合わない。
<C: Third Embodiment>
FIG. 7 is a plan view showing the configuration of the pixel P in the third embodiment of the present invention, and FIG. 8 is a cross-sectional view taken along line VIII-VIII in FIG. In the first embodiment and the second embodiment, the configuration in which the
Does not overlap the open area.
図8に示すように、本実施形態の補助配線70は、発光層66のうちコンタクトホール
CHに重なり合わない部分(コンタクトホールCHからみてY方向の不側の領域である。
以下「平坦部分」という)663の表面に形成される。したがって、図7に示すように基
板10に垂直な方向からみると、補助配線70はコンタクトホールCHとは重なり合わな
い。平坦部分663は、第2絶縁層42の表面に分布するから、発光層66のうちコンタ
クトホールCHに重なり合う部分と比較して平坦である。第2電極62は、発光層66の
全域にわたって形成されて補助配線70を覆う。
As shown in FIG. 8, the
(Hereinafter referred to as “flat portion”) 663. Therefore, as shown in FIG. 7, when viewed from the direction perpendicular to the
本実施形態においては、第2実施形態と同様に、基板80の表面に遮光層81が形成さ
れる。この遮光層81は、ドレイン電極34や補助配線70よりも光反射率が低い遮光性
の材料によって形成される。図7および図8に示すように、基板10に垂直な方向からみ
ると、遮光層81は、コンタクトホールCHおよび補助配線70の双方に重なり合う。し
たがって、本実施形態においても、ドレイン電極34や補助配線70からの反射光(不要
反射光)や発光層66の部分661からの不要放射光が観察側に出射するのを防止するこ
とができる。
In the present embodiment, as in the second embodiment, the
ところで、コンタクトホールCHと重なり合うように形成された各要素(発光層66や
第2電極62)の表面には、このコンタクトホールCHの形状(凹部)を反映した段差が
現れる場合がある。したがって、これらの要素の面上に補助配線70が形成された構成に
おいては、その表面の段差によって補助配線70が断線または剥離する可能性がある。こ
れに対し、本実施形態においては、発光層66のうちコンタクトホールCHから外れた平
坦な部分661の面上に補助配線70が形成される。したがって、補助配線70の断線や
剥離を有効に防止することができる。
Incidentally, a step reflecting the shape (concave portion) of the contact hole CH may appear on the surface of each element (the
<D:第4実施形態>
図9は、本発明の第4実施形態における画素Pの構成を示す断面図であり、図10は、
図9におけるX−X線からみた断面図である。以上の第3実施形態においては、遮光層8
1がコンタクトホールCHの開口領域の全域を覆う構成を例示した。これに対し、本実施
形態の遮光層81は、開口領域の一部である領域A3と補助配線70とを覆うように形成
され、開口領域のうち領域A3以外の領域A4は被覆しない。補助配線70は発光層66の
平坦部分663(コンタクトホールCHから外れた位置)に形成されるから、本実施形態
においても第3実施形態と同様に、補助配線70の断線や剥離を有効に防止することがで
きる。
<D: Fourth Embodiment>
FIG. 9 is a cross-sectional view showing the configuration of the pixel P in the fourth embodiment of the present invention, and FIG.
It is sectional drawing seen from the XX line in FIG. In the above third embodiment, the light shielding layer 8
1 illustrates the configuration in which the entire opening region of the contact hole CH is covered. On the other hand, the
図10に示すように、発光層66のうちコンタクトホールCHに重なり合う部分(特に
第1電極61の凹部611の底面を覆う部分)からの放射光の一部は、図10に矢印Lで
示すように領域A4を通過して観察側に出射する。したがって、本実施形態によれば、第
3実施形態の構成と比較して領域A4の分だけ開口率を増加させることができる。
As shown in FIG. 10, a part of the emitted light from the portion of the
<E:第5実施形態>
図11は、本発明の第5実施形態に係る画素Pの構成を示す平面図であり、図12は、
図11におけるXII−XII線からみた断面図である。以上の各形態においてはトップエミッ
ション型の発光装置Dを例示した。これに対し、本実施形態の発光装置Dはボトムエミッ
ション型である。すなわち、図12に示すように、以上の各形態にて説明した反射層44
は形成されず、その代わりに第2電極62が光反射性の導電材料によって形成される。し
たがって、発光層66から基板10側に出射した光と発光層66から基板10とは反対側
に出射して第2電極62の表面で反射した光とは、第1電極61や基板10を透過して図
12の下方に出射する。
<E: Fifth Embodiment>
FIG. 11 is a plan view showing a configuration of a pixel P according to the fifth embodiment of the present invention, and FIG.
It is sectional drawing seen from the XII-XII line | wire in FIG. In each of the above embodiments, the top emission type light emitting device D is exemplified. On the other hand, the light emitting device D of the present embodiment is a bottom emission type. That is, as shown in FIG. 12, the
Instead, the
本実施形態においても、第1実施形態や第2実施形態と同様に、ドレイン電極34よる
反射光の出射を防止する遮光体として補助配線70が利用される。ただし、本実施形態に
おいては発光層66からみて基板10側(図12の下方)が観察側となるから、図12に
示すように、補助配線70はドレイン電極34と基板10との間に形成される。本実施形
態の補助配線70は、基板10の全域にわたって形成された単一の導電膜のパターニング
によって、ゲート電極242(さらには選択線11や交差部131)と同一の工程にて形
成される。したがって、補助配線70はゲート電極242と同一の材料によって形成され
る。より好適には、ドレイン電極34よりも光反射率が低い導電材料によって補助配線7
0やゲート電極242が形成される。
Also in the present embodiment, the
0 and the
図11のように基板10に垂直な方向からみると、補助配線70はドレイン電極34(
より詳細にはコンタクトホールCHの開口領域)と重なり合う。第2電極62は、図11
に示すように、第1絶縁層41と第2絶縁層42とを貫通するコンタクトホールCH5を
介して補助配線70に電気的に接続される。この構成によれば、観察側(図12の下方)
からドレイン電極34に向かう外光やドレイン電極34の表面で反射して観察側に向かう
不要反射光が補助配線70によって遮断されるから、発光領域の面内における光量を均一
化することができる。
When viewed from the direction perpendicular to the
More specifically, it overlaps with the opening region of the contact hole CH). The
As shown in FIG. 5, the
Since the
また、本実施形態の補助配線70はゲート電極242(さらには選択線11や交差部1
31)と同一の工程にて形成される。この構成によれば、補助配線70の形成のみに利用
される導電膜の形成やそのパターニングが不要となるから、以上の各形態のように補助配
線70が他の要素とは別個の工程にて形成される場合と比較して、製造工程の簡素化や製
造コストの低減が実現される。また、本実施形態においては、発光層66などの有機材料
の面上に補助配線70を形成する必要がなく、さらにはゲート電極242と共通の低抵抗
な導電性材料によって補助配線70が形成される。したがって、発光層66の面上に補助
配線70が形成された構成と比較して補助配線70の低抵抗化が容易であるという利点も
ある。
In addition, the
31). According to this configuration, the formation of the conductive film used only for the formation of the
なお、以上においてはボトムエミッション型の発光装置Dを例示したが、本実施形態は
トップエミッション型にも適用される。このトップエミッション型の発光装置Dにおいて
は、第1電極61と基板10との間に反射層44が介挿され、第2電極62は光透過性の
材料から形成される。この構成のもとでは、第1実施形態と同様に、補助配線70と重な
り合う領域の範囲内であればコンタクトホールCHの面積を拡大しても開口率は低下しな
いから、コンタクトホールCHの面積を充分に確保して駆動トランジスタTdrと第1電極
61との接触部分での抵抗を低減することができる。さらに、補助配線70が図14や図
15のように第1電極61の下層に形成されたトップエミッション型の発光装置Dにおい
ては、例えば補助配線70が遮光性の材料によって形成された場合であっても、発光層6
6からの放射光が補助配線70によって遮断されることはない。したがって、開口率を向
上することができるという利点がある。
In addition, although the bottom emission type light emitting device D has been illustrated above, the present embodiment is also applied to the top emission type. In the top emission type light emitting device D, the
The emitted light from 6 is not blocked by the
<F:変形例>
以上の各形態には様々な変形を加えることができる。具体的な変形の態様を例示すれば
以下の通りである。なお、以下の各態様を適宜に組み合わせてもよい。
<F: Modification>
Various modifications can be made to each of the above embodiments. An example of a specific modification is as follows. In addition, you may combine each following aspect suitably.
(1)以上の各形態に例示したように発光層66が複数の画素Pにわたって連続する構成
において、発光層66からの出射光の特性は必然的に複数の画素Pについて共通する。し
たがって、複数色からなる画像の表示を実現する場合には、例えば各画素Pに対応するカ
ラーフィルタを基板80の表面に形成した構成が採用される。また、発光層66からの出
射光を第1電極61と第2電極62との間で共振させる共振器構造を画素Pごとに形成し
、画素Pに割り当てられた表示色ごとに共振器構造の共振波長を相違させた構成によって
も、複数色からなる画像を表示することが可能である。
(1) In the configuration in which the
(2)以上の各形態においては基板80に遮光層81が形成された構成を例示したが、こ
の遮光層81が形成される位置は適宜に変更される。例えば、第2電極62の表面上に遮
光層81が形成された構成も採用される。また、第2電極62の表面に補助配線70が形
成された構成(例えば第1実施形態や第2実施形態)においては補助配線70の表面上に
遮光層81が形成されてもよい。
(2) In each of the above embodiments, the configuration in which the
(3)第2実施形態(図5・図6)においては、コンタクトホールCHの開口領域のうち
補助配線70によって覆われない領域A2に遮光層81が重なり合う構成を例示したが、
この構成における遮光層81は適宜に省略され得る。遮光層81が形成されない構成にお
いては領域A2から不要反射光や不要放射光が観察側に出射するが、領域A1における不要
反射光や不要放射光は補助配線70によって遮光されるから、如何なる遮光体もコンタク
トホールCHと重なり合わない従来の構成と比較すれば、発光領域における光量のムラが
抑制されるという所期の効果は確かに奏される。
(3) In the second embodiment (FIGS. 5 and 6), the configuration in which the
The
また、第1実施形態(図2・図3)のようにコンタクトホールCHの開口領域の全域と
重なり合うように補助配線70が形成された構成であっても、不要反射光や不要放射光を
さらに確実に防止するために、コンタクトホールCHと重なり合う部分を含む遮光層81
が配置されてもよい。さらに、コンタクトホールCHの少なくとも一部と重なり合うよう
に遮光層81が形成された構成(例えば第2実施形態から第4実施形態)において、第2
電極62における電圧降下が問題とならないのであれば、補助配線70は適宜に省略され
る。
Further, even in the configuration in which the
May be arranged. Furthermore, in the configuration in which the
If the voltage drop at the
以上のように、本発明においては、基板10に垂直な方向からみてコンタクトホールC
Hと重なり合うように遮光性の物体(遮光体)が配置された構成であれば足り、この遮光
体の具体的な形態(例えば補助配線70であるか遮光層81であるか)や材料(例えば導
電性であるか絶縁性であるか)の如何は不問である。もっとも、コンタクトホールCHに
起因した光量のムラを確実に防止するという観点からすると、コンタクトホールCHより
も広い範囲にわたって遮光体を配置した構成が好適である。
As described above, in the present invention, the contact hole C is viewed from the direction perpendicular to the
A configuration in which a light-shielding object (light-shielding body) is arranged so as to overlap with H is sufficient, and a specific form of the light-shielding body (for example, the
(4)第5実施形態においてはドレイン電極34による不要反射光の遮断のために補助配
線70が利用される構成を例示したが、補助配線70以外の要素によって不要反射光を遮
断してもよい。例えば、ドレイン電極34と基板10との間に補助配線70とは別個の遮
光性の膜体が形成された構成としてもよい。この構成における補助配線70は、例えば第
1実施形態と同様に第2電極62の面上に形成され得る。
(4) In the fifth embodiment, the configuration in which the
(5)以上の各形態においては発光層66が有機EL材料によって形成される場合を例示
したが、発光層66の材料は適宜に変更される。例えば無機EL材料によって発光層を形
成することもできる。本発明における発光層は、電気エネルギの付与によって発光する発
光材料によって形成されていれば足りる。
(5) In each of the above embodiments, the case where the
<G:応用例>
次に、本発明に係る発光装置を利用した電子機器について説明する。図13は、以上に
説明した何れかの形態に係る発光装置Dを表示装置として採用したモバイル型のパーソナ
ルコンピュータの構成を示す斜視図である。パーソナルコンピュータ2000は、表示装
置としての発光装置Dと本体部2010とを備える。本体部2010には、電源スイッチ
2001およびキーボード2002が設けられている。この発光装置Dは発光素子Eに有
機EL材料を使用しているので、視野角が広く見易い画面を表示できる。
<G: Application example>
Next, an electronic apparatus using the light emitting device according to the present invention will be described. FIG. 13 is a perspective view showing the configuration of a mobile personal computer that employs the light-emitting device D according to any one of the embodiments described above as a display device. The
図14に、何れかの形態に係る発光装置Dを適用した携帯電話機の構成を示す。携帯電
話機3000は、複数の操作ボタン3001およびスクロールボタン3002、ならびに
表示装置としての発光装置Dを備える。スクロールボタン3002を操作することによっ
て、発光装置Dに表示される画面がスクロールされる。
FIG. 14 shows a configuration of a mobile phone to which the light emitting device D according to any of the embodiments is applied. A
図15に、何れかの形態に係る発光装置Dを適用した携帯情報端末(PDA:Personal
Digital Assistants)の構成を示す。情報携帯端末4000は、複数の操作ボタン40
01および電源スイッチ4002、ならびに表示装置としての発光装置Dを備える。電源
スイッチ4002を操作すると、住所録やスケジュール帳といった各種の情報が発光装置
Dに表示される。
FIG. 15 shows a personal digital assistant (PDA: Personal) to which the light emitting device D according to any of the forms is applied.
Digital Assistants). The information
01, a
なお、本発明に係る発光装置が適用される電子機器としては、図13から図15に示し
たもののほか、デジタルスチルカメラ、テレビ、ビデオカメラ、カーナビゲーション装置
、ページャ、電子手帳、電子ペーパー、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、
テレビ電話、POS端末、プリンタ、スキャナ、複写機、ビデオプレーヤ、タッチパネル
を備えた機器等などが挙げられる。また、本発明に係る発光装置の用途は画像の表示に限
定されない。例えば、光書込み型のプリンタや電子複写機といった画像形成装置において
は、用紙などの記録材に形成されるべき画像に応じて感光体を露光する書込みヘッドが使
用されるが、この種の書込みヘッドとしても本発明の発光装置は利用される。
Electronic devices to which the light emitting device according to the present invention is applied include those shown in FIGS. 13 to 15, digital still cameras, televisions, video cameras, car navigation devices, pagers, electronic notebooks, electronic papers, calculators. , Word processor, workstation,
Examples include a video phone, a POS terminal, a printer, a scanner, a copying machine, a video player, and a device equipped with a touch panel. Further, the use of the light emitting device according to the present invention is not limited to the display of images. For example, in an image forming apparatus such as an optical writing type printer or an electronic copying machine, a writing head that exposes a photosensitive member according to an image to be formed on a recording material such as paper is used. However, the light emitting device of the present invention is used.
D……発光装置、P……画素、E……発光素子、10……基板、11……選択線、13…
…信号線、15……電源線、70……補助配線、40……ゲート絶縁層、41……第1絶
縁層、42……第2絶縁層、44……反射層、61……第1電極、62……第2電極、6
6……発光層、80……基板、81……遮光層。
D: Light emitting device, P: Pixel, E: Light emitting element, 10: Substrate, 11: Selection line, 13 ...
... Signal line, 15 ... Power line, 70 ... Auxiliary wiring, 40 ... Gate insulation layer, 41 ... First insulation layer, 42 ... Second insulation layer, 44 ... Reflection layer, 61 ... First Electrode, 62... Second electrode, 6
6: Light emitting layer, 80: Substrate, 81: Light shielding layer.
Claims (6)
前記各画素に設けられたスイッチング素子と、
前記スイッチング素子を覆う絶縁層と、
前記絶縁層の面上に形成され、当該絶縁層のコンタクトホールを介して前記スイッチング素子に電気的に接続される第1電極と、
前記第1電極に対して前記基板とは反対側に形成された第2電極と、
前記複数の画素にわたって連続して設けられ、前記第1電極と前記第2電極との間に介在するとともに前記コンタクトホールの内側の空間に入り込むように設けられた発光層と、
前記第2電極の上に前記第2電極と接するように形成され、前記基板に垂直な方向からみて前記コンタクトホールの全体と重なり合う部分を含み、前記第2電極よりも抵抗率が低い導電材料によって形成され、遮光性を有する補助配線と、
を具備する発光装置。 A plurality of pixels provided on the substrate;
A switching element provided in each pixel;
An insulating layer covering the switching element;
A first electrode formed on a surface of the insulating layer and electrically connected to the switching element through a contact hole of the insulating layer;
A second electrode formed on the opposite side of the substrate with respect to the first electrode;
A light emitting layer provided continuously over the plurality of pixels, interposed between the first electrode and the second electrode and provided to enter a space inside the contact hole;
A conductive material is formed on the second electrode so as to be in contact with the second electrode, and includes a portion overlapping the whole of the contact hole when viewed from a direction perpendicular to the substrate, and having a lower resistivity than the second electrode. An auxiliary wiring formed and having a light shielding property;
A light emitting device comprising:
前記コンタクトホールは、前記基板に垂直な方向からみて前記所定の方向を長手とする形状に形成されることを特徴とする請求項3または4に記載の発光装置。 The auxiliary wiring and the light shielding layer extend in a predetermined direction,
5. The light emitting device according to claim 3 , wherein the contact hole is formed in a shape having the predetermined direction as a longitudinal direction when viewed from a direction perpendicular to the substrate.
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